Question

【題目】如圖所示，桌面距地面的高度為0.8 m，一物體質量為2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，g取10 m/s2。求：

(1)以桌面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？

(2)以地面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？

(3)以上計算結果說明什么？

Answer 1

【答案】(1)8 J　24 J　(2)24 J　24 J　(3)見解析

【解析】

設桌面距支架高度為，，設地面距桌面高度為，。

（1）以桌面為零勢能參考平面，物體在支架上具有的重力勢能為：

以桌面為零勢能參考平面，物體在地面的重力勢能為：

物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少量為：

（2）以地面為零勢能參考平面，物體在支架上具有的重力勢能為：

以地面為零勢能參考平面，物體在地面的重力勢能為零。

物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少量為：

（3）通過上面的計算可知：。物體的重力勢能是相對的，它的大小與零勢能參考平面的選取有關，而物體的重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能參考平面的選取無關，其變化值與重力對物體做功的多少相等。